KR20220125137A - Display device including reflective structure - Google Patents
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Abstract
Description
개시된 실시예들은 반사 구조를 구비한 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마이크로 반도체 발광 소자를 화소로서 사용하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.The disclosed embodiments relate to a display device having a reflective structure, and more particularly, to a display device using a micro-semiconductor light emitting device as a pixel.
발광 다이오드(Light emitting diode; LED)는 저전력 사용과 친환경적이라는 장점 때문에 산업적인 수요가 증대되고 있으며, 조명 장치나 LCD 백라이트용으로 사용될 뿐 아니라, 디스플레이 장치의 화소로도 적용되고 있다. 최근에는 마이크로 단위의 LED 칩을 화소로서 사용하는 마이크로 LED 디스플레이 장치가 개발되고 있다. 마이크로 단위의 LED 칩을 사용하는 디스플레이 장치를 제작하는데 있어서, 마이크로 LED를 전사하는 방법으로 레이저 리프트 오프(laser lift off) 또는 픽 앤 플레이스(pick and place) 방법이 사용되고 있다. 하지만, 이러한 방법은 마이크로 LED의 크기가 작아지고 디스플레이 장치의 크기가 커짐에 따라 생산성이 저하된다.BACKGROUND ART Light emitting diodes (LEDs) have increased industrial demand because of their advantages of low power consumption and eco-friendliness, and are used not only for lighting devices or LCD backlights, but also as pixels of display devices. Recently, a micro LED display device using a micro-unit LED chip as a pixel has been developed. In manufacturing a display device using a micro LED chip, a laser lift off or pick and place method is used as a method of transferring the micro LED. However, in this method, as the size of the micro LED becomes small and the size of the display device increases, the productivity decreases.
유체 자가 조립(fluidic self assembly) 방식을 이용하여 대면적으로 제조할 수 있는 디스플레이 장치를 제공한다.A display device capable of being manufactured in a large area using a fluidic self assembly method is provided.
또한, 유체 자가 조립 방식으로 제조가 가능하면서 인접 화소 사이의 크로스토크를 저감하고 광 효율을 향상시킬 수 있는 반사 구조를 구비한 디스플레이 장치를 제공한다.In addition, there is provided a display device having a reflective structure capable of reducing crosstalk between adjacent pixels and improving light efficiency while being able to be manufactured by a fluid self-assembly method.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 구동 기판; 상기 구동 기판의 상부 표면 위에 배치된 것으로, 복수의 홈을 구비하는 격벽층; 상기 복수의 홈 내에 각각 배치된 마이크로 반도체 발광 소자; 및 각각의 홈의 측벽을 둘러싸도록 상기 격벽층 내부에 배치된 측면 반사 구조;를 포함할 수 있다.A display device according to an embodiment includes a driving substrate; a barrier rib layer disposed on the upper surface of the driving substrate and having a plurality of grooves; micro-semiconductor light emitting devices respectively disposed in the plurality of grooves; and a side reflection structure disposed inside the barrier rib layer to surround the sidewall of each groove.
상기 측면 반사 구조는 상기 마이크로 반도체 발광 소자와 상기 측면 반사 구조 사이에 상기 홈의 측벽이 위치하도록 배치되며, 상기 홈의 측벽으로부터 상기 측면 반사 구조까지의 거리는 0.1 ㎛ 내지 50 ㎛의 범위 내에 있을 수 있다.The side reflection structure may be disposed such that a sidewall of the groove is positioned between the micro semiconductor light emitting device and the side reflection structure, and a distance from the sidewall of the groove to the side reflection structure may be in a range of 0.1 μm to 50 μm. .
상기 구동 기판의 상부 표면에 평행한 방향을 따른 상기 측면 반사 구조의 폭은 1 ㎛ 내지 상기 마이크로 반도체 발광 소자의 폭보다 작은 범위 내에 있을 수 있다.A width of the side reflective structure in a direction parallel to the upper surface of the driving substrate may be within a range of 1 μm to less than a width of the micro semiconductor light emitting device.
상기 측면 반사 구조는 금속성 재료를 포함할 수 있다.The side reflective structure may include a metallic material.
상기 측면 반사 구조는 상기 격벽층의 상부 표면으로부터 하부 표면까지 연장될 수 있다.The side reflection structure may extend from an upper surface to a lower surface of the barrier rib layer.
상기 측면 반사 구조는 상기 마이크로 반도체 발광 소자로부터 방출된 광을 투과시키지 않도록 구성될 수 있다.The side reflection structure may be configured not to transmit light emitted from the micro semiconductor light emitting device.
상기 디스플레이 장치는 친수성 표면을 가지며 각각의 홈 내부의 바닥 측에 배치된 하부 반사 구조를 더 포함할 수 있다.The display device may further include a lower reflective structure having a hydrophilic surface and disposed on a bottom side of each groove.
상기 하부 반사 구조는 상기 홈의 면적보다 넓은 면적을 가지며, 상기 격벽층의 일부가 상기 하부 반사 구조의 상부 표면의 일부 위에 배치될 수 있다.The lower reflective structure may have an area larger than that of the groove, and a portion of the barrier rib layer may be disposed on a portion of an upper surface of the lower reflective structure.
상기 하부 반사 구조는 상기 하부 반사 구조의 상부 표면이 상기 측면 반사 구조의 하부 표면과 접하도록 배치될 수 있다.The lower reflective structure may be disposed such that an upper surface of the lower reflective structure is in contact with a lower surface of the side reflective structure.
상기 하부 반사 구조는 반사 금속층 및 상기 반사 금속층을 덮도록 배치되며 친수성 표면을 갖는 절연층을 포함할 수 있다.The lower reflective structure may include a reflective metal layer and an insulating layer disposed to cover the reflective metal layer and having a hydrophilic surface.
상기 구동 기판의 상부 표면의 법선 방향을 따른 상기 반사 금속층의 두께는 50 nm 내지 1 ㎛의 범위 내에 있을 수 있다.A thickness of the reflective metal layer in a direction normal to the upper surface of the driving substrate may be in a range of 50 nm to 1 μm.
상기 반사 금속층은 상기 복수의 홈에 각각 배치된 복수의 반사 금속층을 포함하며, 하나의 절연층이 상기 복수의 반사 금속층을 덮도록 상기 구동 기판의 상부 표면 위에 배치될 수 있다.The reflective metal layer may include a plurality of reflective metal layers respectively disposed in the plurality of grooves, and one insulating layer may be disposed on the upper surface of the driving substrate to cover the plurality of reflective metal layers.
상기 반사 금속층은 알루미늄(Al) 및 은(Ag) 중 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있다.The reflective metal layer may include at least one of aluminum (Al) and silver (Ag).
상기 하부 반사 구조는 반복적으로 번갈아 적층된 제1 유전체층 및 제2 유전체층을 포함하며, 제1 유전체층은 제1 굴절률을 갖고 제2 유전체층은 제1 굴절률과 상이한 제2 굴절률을 가질 수 있다.The lower reflective structure may include first and second dielectric layers repeatedly alternately stacked, wherein the first dielectric layer has a first index of refraction and the second dielectric layer has a second index of refraction different from the first index of refraction.
상기 구동 기판의 상부 표면의 법선 방향을 따른 상기 하부 반사 구조의 두께는 500 nm 내지 2 ㎛의 범위 내에 있을 수 있다.A thickness of the lower reflective structure along a normal direction of the upper surface of the driving substrate may be in a range of 500 nm to 2 μm.
상기 디스플레이 장치는 상기 격벽층의 상부 표면에 배치된 것으로 상기 측면 반사 구조의 재료와 동일한 재료로 형성된 소수성 패턴을 더 포함할 수 있다.The display device may further include a hydrophobic pattern disposed on the upper surface of the barrier rib layer and formed of the same material as that of the side reflection structure.
상기 홈의 바닥면에 접하는 상기 마이크로 반도체 발광 소자의 하부 표면은 친수성을 가질 수 있다.A lower surface of the micro-semiconductor light emitting device in contact with the bottom surface of the groove may have hydrophilicity.
상기 마이크로 반도체 발광 소자는 상기 마이크로 반도체 발광 소자의 상부 표면 위에 배치된 제1 전극 및 제2 전극을 포함할 수 있다.The micro-semiconductor light-emitting device may include a first electrode and a second electrode disposed on an upper surface of the micro-semiconductor light-emitting device.
각각의 홈은 상기 마이크로 반도체 발광 소자가 움직일 수 있는 공간을 가지는 제1 트랩 영역 및 상기 마이크로 반도체 발광 소자가 안착될 수 있는 형상과 크기를 가지며 상기 제1 트랩 영역과 연결되는 제2 트랩 영역을 가질 수 있다.Each of the grooves has a first trap region having a space in which the micro-semiconductor light-emitting device can move, and a second trap region having a shape and size in which the micro-semiconductor light-emitting device can be seated and connected to the first trap region. can
상기 제1트랩 영역의 크기는 각각의 홈 내에 상기 마이크로 반도체 발광 소자가 2개 이상이 들어갈 수 없도록 선택될 수 있다.The size of the first trap region may be selected such that two or more micro-semiconductor light emitting devices cannot fit into each groove.
상기 제2 트랩 영역의 폭은 상기 마이크로 반도체 발광 소자의 폭의 100% 내지 105%의 범위 내에 있을 수 있다.A width of the second trap region may be within a range of 100% to 105% of a width of the micro-semiconductor light emitting device.
상기 디스플레이 장치는 상기 마이크로 반도체 발광 소자로부터 방출된 광의 파장을 변환하는 파장 변환층을 더 포함할 수 있다.The display device may further include a wavelength conversion layer for converting a wavelength of light emitted from the micro-semiconductor light emitting device.
다른 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 구동 기판; 상기 구동 기판의 상부 표면 상에 배열된 복수의 마이크로 반도체 발광 소자; 상기 복수의 마이크로 반도체 발광 소자를 덮도록 상기 구동 기판의 상부 표면 상에 배치된 보호층; 및 각각의 마이크로 반도체 발광 소자 주위를 둘러싸도록 상기 보호층 내부에 배치된 측면 반사 구조;를 포함할 수 있다.A display device according to another embodiment includes a driving substrate; a plurality of micro semiconductor light emitting devices arranged on the upper surface of the driving substrate; a protective layer disposed on an upper surface of the driving substrate to cover the plurality of micro semiconductor light emitting devices; and a side reflection structure disposed inside the protective layer to surround each micro semiconductor light emitting device.
상기 측면 반사 구조는 상기 보호층의 상부 표면으로부터 하부 표면까지 연장될 수 있다.The side reflective structure may extend from an upper surface to a lower surface of the passivation layer.
상기 디스플레이 장치는 각각의 마이크로 반도체 발광 소자와 상기 구동 기판 사이에 배치된 하부 반사 구조를 더 포함할 수 있다.The display device may further include a lower reflective structure disposed between each micro-semiconductor light emitting device and the driving substrate.
상기 하부 반사 구조는 반사 금속층 및 상기 반사 금속층을 덮도록 배치된 절연층을 포함할 수 있다.The lower reflective structure may include a reflective metal layer and an insulating layer disposed to cover the reflective metal layer.
각각의 마이크로 반도체 발광 소자는 상기 마이크로 반도체 발광 소자의 동일 표면에 배치된 제1 전극 및 제2 전극을 포함할 수 있다.Each micro-semiconductor light-emitting device may include a first electrode and a second electrode disposed on the same surface of the micro-semiconductor light-emitting device.
상기 반사 금속층은 상기 마이크로 반도체 발광 소자의 제1 전극과 전기적으로 연결되는 제1 반사 금속층, 및 상기 마이크로 반도체 발광 소자의 제2 전극과 전기적으로 연결되는 제2 반사 금속층을 포함할 수 있다.The reflective metal layer may include a first reflective metal layer electrically connected to the first electrode of the micro-semiconductor light emitting device, and a second reflective metal layer electrically connected to the second electrode of the micro semiconductor light emitting device.
개시된 실시예에 따른 디스플레이 장치는 유체 자가 조립 방식을 이용하여 대면적으로 제조가 가능하다. 또한, 개시된 실시예에 따른 디스플레이 장치는 마이크로 반도체 발광 소자를 정렬시키기 위한 격벽층 내에 측면 반사 구조를 구비하기 때문에 인접 화소 사이의 크로스토크를 저감할 수 있다. 또한, 개시된 실시예에 따른 디스플레이 장치는 마이크로 반도체 발광 소자가 안착되는 바닥면에 하부 반사 구조를 구비하기 때문에 광 효율을 향상시킬 수 있다.The display device according to the disclosed embodiment can be manufactured in a large area using a fluid self-assembly method. In addition, since the display device according to the disclosed embodiment has a side reflection structure in the barrier rib layer for aligning the micro semiconductor light emitting devices, crosstalk between adjacent pixels can be reduced. In addition, since the display device according to the disclosed embodiment has a lower reflective structure on the bottom surface on which the micro-semiconductor light emitting device is mounted, light efficiency can be improved.
도 1은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구조를 개략적으로 보이는 단면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구조를 개략적으로 보이는 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 디스플레이 장치 내에서 하나의 마이크로 반도체 발광 소자에 대한 측면 반사 구조와 하부 반사 구조의 배치를 보이는 단면도이다.
도 4a 내지 도 4d는 도 1에 도시된 디스플레이 장치를 제조하는 방법을 보이는 단면도이다.
도 5는 격벽층의 상부 표면이 소수성을 갖도록 처리된 격벽층의 구조를 개략적으로 보이는 단면도이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구조를 개략적으로 보이는 단면도이다.
도 7a 내지 도 7f는 디스플레이 장치를 제조하는 방법을 보이는 단면도로서, 구동 기판과 마이크로 반도체 발광 소자 사이의 배선을 보다 상세히 보인다.
도 8은 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구조를 개략적으로 보이는 단면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 하부 반사 구조의 상세한 층 구조를 보이는 단면도이다.
도 10은 유체 자가 조립 방식을 이용하여 마이크로 반도체 발광 소자를 정렬시키기는 방법을 예시적으로 보이는 사시도이다.
도 11은 마이크로 반도체 발광 소자를 정렬시키기 위한 스캐닝 과정을 개략적으로 보인다.
도 12는 디스플레이 장치의 격벽층 내에 구비된 홈들의 예시적인 형태를 보이는 사시도이다.
도 13은 도 12에 도시된 홈들의 형태를 보다 상세히 보이는 평면도이다.
도 14a 내지 도 14c는 다양한 홈들의 형태를 예시적으로 보인다.
도 15a 내지 도 15f는 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치를 제조하는 방법을 보이는 단면도이다.
도 16은 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구조를 개략적으로 보이는 단면도이다.
도 17은 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구조를 개략적으로 보이는 단면도이다.
도 18은 일 실시예에 따른 전자 장치의 개략적인 블록도이다.
도 19는 실시예들에 따른 디스플레이 장치가 모바일 장치에 적용된 예를 도시한다.
도 20은 실시예들에 따른 디스플레이 장치가 차량용 디스플레이 장치에 적용된 예를 도시한다.
도 21은 실시예들에 따른 디스플레이 장치가 증강 현실 안경 또는 가상 현실 안경에 적용된 예를 도시한다.
도 22는 실시예들에 따른 디스플레이 장치가 사이니지에 적용된 예를 도시한다.
도 23은 실시예들에 따른 디스플레이 장치가 웨어러블 디스플레이에 적용된 예를 도시한다.1 is a cross-sectional view schematically illustrating a structure of a display device according to an exemplary embodiment.
2 is a plan view schematically illustrating a structure of a display device according to an exemplary embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the arrangement of a side reflection structure and a lower reflection structure for one micro semiconductor light emitting device in the display device shown in FIG. 1 .
4A to 4D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the display device illustrated in FIG. 1 .
5 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the barrier rib layer in which the upper surface of the barrier rib layer is treated to have hydrophobicity.
6 is a cross-sectional view schematically illustrating a structure of a display device according to another exemplary embodiment.
7A to 7F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a display device, illustrating wiring between a driving substrate and a micro-semiconductor light emitting device in more detail.
8 is a cross-sectional view schematically illustrating a structure of a display device according to another exemplary embodiment.
9 is a cross-sectional view showing a detailed layer structure of the lower reflective structure shown in FIG. 8 .
10 is a perspective view exemplarily showing a method of aligning a micro semiconductor light emitting device using a fluid self-assembly method.
11 schematically shows a scanning process for aligning a micro semiconductor light emitting device.
12 is a perspective view illustrating exemplary shapes of grooves provided in a barrier rib layer of a display device.
13 is a plan view showing in more detail the shape of the grooves shown in FIG. 12 .
14A to 14C exemplarily show the shape of various grooves.
15A to 15F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a display device according to another exemplary embodiment.
16 is a cross-sectional view schematically illustrating a structure of a display device according to another exemplary embodiment.
17 is a cross-sectional view schematically illustrating a structure of a display device according to another exemplary embodiment.
18 is a schematic block diagram of an electronic device according to an exemplary embodiment.
19 illustrates an example in which a display device according to embodiments is applied to a mobile device.
20 illustrates an example in which the display apparatus according to the embodiments is applied to a vehicle display apparatus.
21 illustrates an example in which a display device according to embodiments is applied to augmented reality glasses or virtual reality glasses.
22 illustrates an example in which the display apparatus according to the embodiments is applied to a signage.
23 illustrates an example in which display apparatuses according to embodiments are applied to a wearable display.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 반사 구조를 구비한 디스플레이 장치에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다. 또한, 이하에 설명되는 실시예는 단지 예시적인 것에 불과하며, 이러한 실시예들로부터 다양한 변형이 가능하다.Hereinafter, a display device having a reflective structure will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following drawings, the same reference numerals refer to the same components, and the size of each component in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, the embodiments described below are merely exemplary, and various modifications are possible from these embodiments.
이하에서, "상부" 나 "상"이라고 기재된 것은 접촉하여 바로 위에 있는 것뿐만 아니라 비접촉으로 위에 있는 것도 포함할 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 다수의 표현을 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Hereinafter, what is described as "upper" or "upper" may include not only directly on in contact, but also on non-contacting. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. Also, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.
"상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 다수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 이러한 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있으며, 반드시 기재된 순서에 한정되는 것은 아니다. The use of the term "above" and similar referential terms may be used in both the singular and the plural. The steps constituting the method may be performed in an appropriate order, and are not necessarily limited to the order described, unless the order is explicitly stated or contrary to the description.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. In addition, terms such as "...unit" and "module" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software, or a combination of hardware and software. .
도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. The connections or connecting members of lines between the components shown in the drawings exemplify functional connections and/or physical or circuit connections, and in an actual device, various functional connections, physical connections, or circuit connections.
모든 예들 또는 예시적인 용어의 사용은 단순히 기술적 사상을 상세히 설명하기 위한 것으로서 청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 이런 예들 또는 예시적인 용어로 인해 범위가 한정되는 것은 아니다.The use of all examples or exemplary terms is merely for describing the technical idea in detail, and the scope is not limited by these examples or exemplary terms unless limited by the claims.
도 1은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구조를 개략적으로 보이는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 디스플레이 장치(100)는 구동 회로 등을 구비한 구동 기판(110), 구동 기판(110)의 상부 표면 위에 배치되며 복수의 홈(150)을 구비하는 격벽층(120), 복수의 홈(150) 내에 각각 배치된 마이크로 반도체 발광 소자(140), 및 각각의 홈(150)의 측벽을 둘러싸도록 격벽층(120) 내부에 배치된 측면 반사 구조(132)를 포함할 수 있다.1 is a cross-sectional view schematically illustrating a structure of a display device according to an exemplary embodiment. Referring to FIG. 1 , the
마이크로 반도체 발광 소자(140)는 마이크로 규모의 크기를 가지는 다양한 종류의 발광 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 폭, 직경, 또는 두께는 약 1000㎛ 이하일 수 있고, 또는 200㎛ 이하일 수 있고, 또는 100㎛ 이하, 또는 50㎛ 이하일 수 있다. 마이크로 반도체 발광 소자(140)는 LED(light emitting diode), VCSEL(vertical-cavity surface-emitting laser) 등과 같은 반도체 발광 소자를 포함할 수 있다.The micro semiconductor
마이크로 반도체 발광 소자(140)는 제1 반도체층(145), 활성층(146), 및 제2 반도체층(147)을 포함할 수 있다. 제1 반도체층(145)과 제2 반도체층(147)은 전기적으로 서로 상반되는 타입으로 도핑될 수 있다. 예를 들어, 제1 반도체층(145)은 n형으로 도핑되고 제2 반도체층(147)은 p형으로 도핑되거나, 제1 반도체층(145)은 p형으로 도핑되고 제2 반도체층(147)은 n형으로 도핑될 수 있다. 활성층(146)은 예를 들어, 양자 우물 구조 또는 다중 양자 우물 구조를 가질 수 있다.The micro semiconductor
또한, 마이크로 반도체 발광 소자(140)는 동일 표면에 배치된 제1 전극(148)과 제2 전극(149)을 포함할 수 있다. 제1 전극(148)은 제1 반도체층(145)과 전기적으로 연결되고, 제2 전극(149)은 제2 반도체층(147)과 전기적으로 연결될 수 있다. 홈(150) 내에서 마이크로 반도체 발광 소자(140)가 중심 축을 중심으로 회전하더라도 제1 전극(148)과 제2 전극(149)의 상대적인 위치가 고정될 수 있도록, 제1 전극(148)과 제2 전극(149)은 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 중심 축에 대해 대칭적으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 전극(149)은 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 상부 표면의 중앙부에 배치되고, 제1 전극(148)은 상부 표면의 주변부에 배치될 수 있다. 위에서 설명한 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 세부 형상은 예시적이며, 이에 한정되지 않는다.In addition, the micro semiconductor
상세히 도시하지 않았지만, 구동 기판(110) 내에는 마이크로 반도체 발광 소자(140)를 구동시키기 위한 박막 트랜지스터 등을 포함하는 구동 회로가 배치될 수 있다. 또한, 디스플레이 장치(100)는 구동 기판(110) 내의 구동 회로에 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 제1 전극(148)과 제2 전극(149)을 전기적으로 연결하도록 배치된 비아홀들 및 배선들을 더 포함할 수 있으나, 도 1에서는 편의상 생략하였다.Although not shown in detail, a driving circuit including a thin film transistor for driving the micro semiconductor
구동 기판(110)의 상부 표면 상의 정확한 위치에 마이크로 반도체 발광 소자(140)들을 배치시키기 위하여 복수의 홈(150)을 구비하는 격벽층(120)이 구동 기판(110) 상에 마련된다. 각각의 홈(150) 내에는 후술하는 유체 자가 조립(fluidic self assembly) 방식을 이용하여 마이크로 반도체 발광 소자(140)가 안착될 수 있다. 격벽층(120)의 홈(150) 내에 마이크로 반도체 발광 소자(140)를 유도함으로써 구동 기판(110) 상의 정확한 위치에 마이크로 반도체 발광 소자(140)들을 2차원 정렬할 수 있다.A
홈(150)은 마이크로 반도체 발광 소자(140)를 수용 가능하도록 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 면적보다 큰 면적을 가질 수 있다. 예를 들어, 홈(150)의 면적은 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 면적보다 크고 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 면적의 2배보다 작을 수 있다. 그러면 하나의 홈(150) 내에는 하나의 마이크로 반도체 발광 소자(140)가 배치될 수 있다. 또한 홈(150)의 높이는 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 두께와 비슷할 수 있다. 예를 들어, 홈(150)의 높이는 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 두께의 0.8배 이상 1.5배 이하일 수 있다. 홈(150)은 마이크로 반도체 발광 소자(140)와 유사한 형상, 예를 들어, 다각형 또는 원형의 형상을 가질 수 있다.The
유체 자가 조립 방식을 통해 마이크로 반도체 발광 소자(140)를 홈(150) 내에 안착시킬 때, 제1 전극(148)과 제2 전극(149)이 배치된 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 상부 표면이 홈(150)의 바깥쪽을 향하게 되도록 홈(150)의 바닥면(150b)은 친수성을 가질 수 있다. 특히, 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 하부 표면과 접촉하게 되는 홈(150)의 바닥면(150b)은 높은 친수성을 갖도록 매우 매끄러운 표면을 갖는 유전체 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 홈(150)의 바닥면(150b)의 RMS(root mean square) 거칠기(roughness)는 약 50 nm 이하, 또는 약 10 nm 이하일 수 있다. 또한, 홈(150)의 바닥면(150b)에 접하는 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 하부 표면도 친수성을 가지며 약 50 nm 이하, 또는 약 10 nm 이하의 RMS 거칠기를 가질 수 있다. 그러면 마이크로 반도체 발광 소자(140)는 친수성을 갖는 하부 표면이 친수성을 갖는 홈(150)의 바닥면(150b)을 향하도록 안내될 수 있다.When the micro-semiconductor light-emitting
격벽층(120)은 유연성을 갖는 폴리머 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 격벽층(120)은 아크릴계 폴리머, 실리콘 기반 폴리머, 에폭시 기반 폴리머 중 적어도 하나의 재료를 포함할 수 있다. 또한, 격벽층(120)은 감광성 물질을 더 포함할 수 있다. 격벽층(120)이 감광성 물질을 포함하는 경우, 포토리소그래피 방식으로 복수의 홈(150)을 형성 수 있다. 격벽층(120)이 감광성 물질을 포함하지 않는 경우에는, 에칭 및 몰딩 방식으로 복수의 홈(150)을 형성할 수 있다. 격벽층(120)이 유연한 재료로 이루어지기 때문에, 홈(150) 내에 마이크로 반도체 발광 소자(140)를 정렬시키기 위해 격벽층(120)에 약간의 압력이 가해지더라도 격벽층(120)은 원래의 상태로 복원될 수 있다. 또한, 일반적인 코팅 공정을 통해 폴리머 재료를 넓은 면적 상에 일정한 두께로 형성할 수 있기 때문에, 대면적의 구동 기판(110) 상에 격벽층(120)을 형성하는 것이 가능하다.The
각각의 홈(150) 내에 배치된 마이크로 반도체 발광 소자(140)는 디스플레이 장치(100)의 하나의 화소의 역할을 할 수 있다. 측면 반사 구조(132)는 인접한 화소 사이의 크로스토크를 방지하기 위하여 각각의 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 측면 방향으로 방출되는 광을 반사하도록 배치될 수 있다. 이를 위하여 측면 반사 구조(132)는 각각의 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 측면을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 측면 반사 구조(132)는 각각의 홈(150)의 측벽(150s)을 둘러싸도록 격벽층(120)내부에 배치될 수 있다. 도 1에는 측면 반사 구조(132)가 격벽층(120)을 완전히 관통하여 격벽층(120)의 상부 표면으로부터 하부 표면까지 수직 방향(vertical direction)으로 연장되는 것으로 도시되었지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 측면 반사 구조(132)의 하부 표면이 격벽층(120)의 하부 부분에 의해 둘러싸이도록 측면 반사 구조(132)가 격벽층(120)을 관통하지 않을 수도 있다. 또한, 측면 반사 구조(132)의 상부 표면이 격벽층(120)의 상부 부분에 의해 둘러싸이도록 측면 반사 구조(132)가 격벽층(120) 내부에 매립될 수도 있다.The micro semiconductor
측면 반사 구조(132)는 마이크로 반도체 발광 소자(140)로부터 방출된 광에 대해 반사도가 우수하고 마이크로 반도체 발광 소자(140)로부터 방출된 광을 거의 투과시키지 않는 알루미늄(Al)이나 은(Ag)과 같은 금속성 재료로 이루어질 수 있다. 이러한 금속성 재료는 일반적으로 소수성을 갖기 때문에, 측면 반사 구조(132)는 홈(150)의 바닥면(150b)에 직접 접촉하지 않도록 배치된다. 친수성을 갖는 홈(150)의 바닥면(150b)이 금속성 재료의 형성 시 외부로 노출되면 바닥면(150b)의 표면에너지가 변화하고 표면 거칠기가 커져서, 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 친수성을 갖는 하부 표면이 친수성을 갖는 홈(150)의 바닥면(150b)을 향하는 것을 방해할 수 있다. 예를 들어, 측면 반사 구조(132)는 마이크로 반도체 발광 소자(140)와 측면 반사 구조(132) 사이에 홈(150)의 측벽(150s)이 위치하도록 격벽층(120) 내에 배치될 수 있다.The side
디스플레이 장치(100)는 또한 각각의 홈(150) 내부의 바닥 측에 배치된 하부 반사 구조(131)를 더 포함할 수 있다. 하부 반사 구조(131)는 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 하부 방향으로 방출되는 광을 반사하여 광 이용 효율을 향상시킬 수 있다. 따라서 하부 반사 구조(131)를 사용하면 디스플레이 장치(100)의 밝기를 증가시키고 소비전력을 저감할 수 있다.The
하부 반사 구조(131)의 상부 표면은 홈(150)의 바닥면(150b)일 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 홈(150)의 바닥면(150b)은 친수성을 갖는다. 따라서, 하부 반사 구조(131)는 친수성 표면을 갖도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 하부 반사 구조(131)는 구동 기판(110)의 상부 표면 위에 배치된 반사 금속층(131a) 및 반사 금속층(131a)을 덮도록 배치되며 친수성 표면을 갖는 절연층(131b)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 절연층(131b)은 가시광선에 대해 투명한 유전체 재료로 이루어질 수 있으며, 절연층(131b)의 상부 표면은 50 nm 이하, 또는 10 nm 이하의 RMS 거칠기를 가질 수 있다. 또한, 반사 금속층(131a)은 알루미늄(Al) 및 은(Ag) 중 적어도 하나의 금속성 재료를 포함할 수 있다.The upper surface of the lower
광 이용 효율을 증가시키기 위해, 하부 반사 구조(131)는 홈(150)의 면적보다 넓은 면적을 가질 수 있다. 따라서, 하부 반사 구조(131)는 격벽층(120)과 부분적으로 중첩될 수 있다. 예를 들어, 격벽층(120)의 일부가 하부 반사 구조(131)의 상부 표면의 일부 위에 배치될 수 있다. 또한, 하부 반사 구조(131)는 하부 반사 구조(131)의 상부 표면의 일부가 측면 반사 구조(132)의 하부 표면과 접하도록 측방으로 연장될 수 있다. 이 경우, 측면 반사 구조(132)는 격벽층(120)의 상부 표면으로부터 격벽층(120)의 내부를 지나 하부 반사 구조(131)의 상부 표면, 특히 절연층(131b)의 상부 표면까지 수직 방향(vertical direction)으로 연장될 수 있다.In order to increase light utilization efficiency, the lower
도 2는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구조를 개략적으로 보이는 평면도이다. 도 2를 참조하면, 2차원 배열된 복수의 홈(150) 내에 마이크로 반도체 발광 소자(140)가 각각 배치될 수 있다. 따라서, 디스플레이 장치(100)는 2차원 배열된 복수의 마이크로 반도체 발광 소자(140)를 포함할 수 있다. 홈(150)의 형태는 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 형태와 동일할 수 있으며, 홈(150)의 면적은 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 면적보다 크다. 따라서, 홈(150)의 측벽(150s)과 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 측면 사이에 간격이 존재할 수 있다. 측면 반사 구조(132)는 홈(150)의 측벽(150s)을 둘러싸며 홈(150) 및 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 형태와 동일한 형태의 내부면을 가질 수 있다. 도 2에는 홈(150), 마이크로 반도체 발광 소자(140), 및 측면 반사 구조(132)의 내부면이 사각형 형태인 것으로 예시되었으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 홈(150), 마이크로 반도체 발광 소자(140), 및 측면 반사 구조(132)의 내부면은 원형일 수도 있다. 측면 반사 구조(132)는 홈(150)의 측벽(150s)에 대해 바깥쪽에 배치되기 때문에 측면 반사 구조(132)의 내부면의 전체 길이는 홈(150)의 측벽(150s)의 길이보다 길다.2 is a plan view schematically illustrating a structure of a display device according to an exemplary embodiment. Referring to FIG. 2 , micro semiconductor
도 3은 도 1에 도시된 디스플레이 장치 내에서 하나의 마이크로 반도체 발광 소자에 대한 측면 반사 구조와 하부 반사 구조의 배치를 보이는 단면도이다. 도 3을 참조하면, 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 측면 방향으로 방출되는 광이 측면 반사 구조(132)에 의해 반사되기 때문에, 디스플레이 장치(100)의 인접한 화소 사이의 크로스토크를 방지할 수 있다. 또한 측면 반사 구조(132)에 의해 반사된 광의 일부가 영상 형성에 기여할 수 있기 때문에 디스플레이 장치(100)의 광 이용 효율도 증가할 수 있다. 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 하부 방향으로 방출되는 광은 하부 반사 구조(131)에 의해 상부 방향으로 반사되어 영상 형성에 기여할 수 있기 때문에 디스플레이 장치(100)의 광 이용 효율이 더욱 증가할 수 있다.FIG. 3 is a cross-sectional view showing the arrangement of a side reflection structure and a lower reflection structure for one micro semiconductor light emitting device in the display device shown in FIG. 1 . Referring to FIG. 3 , since light emitted in the side direction of the micro semiconductor
측면 반사 구조(132)는 친수성을 갖는 홈(150)의 바닥면(150b)이 측면 반사 구조(132)에 의해 덮이지 않도록 격벽층(120)의 내부에 배치된다. 다시 말해, 측면 반사 구조(132)는 마이크로 반도체 발광 소자(140)와 측면 반사 구조(132) 사이에 홈(150)의 측벽(150s)이 위치하도록 격벽층(120)의 내부에 배치될 수 있다. 측면 반사 구조(132)가 홈(150)의 측벽(150s)으로부터 너무 멀면 격벽층(120)에 의해 광이 흡수되어 광 손실이 증가하고 너무 가까우면 측벽(150s)의 손상 가능성이 높아질 수 있다. 이러한 점을 고려하여 홈(150)의 측벽(150s)으로부터 측면 반사 구조(132)까지의 수평 방향 거리(t3)는 약 0.1 ㎛ 내지 50 ㎛의 범위 내에 있을 수 있다. 여기서, 수평 방향은 구동 기판(110)의 상부 표면에 평행한 방향이다.The side
구동 기판(110)의 상부 표면에 평행한 방향을 따른 측면 반사 구조(132)의 폭(t2)은 측면 반사 구조(132)의 반사도 및 디스플레이 장치(100)의 전체적인 구조와 크기를 고려하여, 약 1 ㎛ 내지 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 수평 방향 폭보다 작은 범위 내에서 결정될 수 있다. 또한, 구동 기판(110)의 상부 표면의 법선 방향을 따른 하부 반사 구조(131)의 반사 금속층(131a)의 두께(t1)는 약 50 nm 내지 약 1 ㎛의 범위 내에서 결정될 수 있다.The width t2 of the side
도 4a 내지 도 4d는 도 1에 도시된 디스플레이 장치를 제조하는 방법을 보이는 단면도이다.4A to 4D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the display device illustrated in FIG. 1 .
먼저, 도 4a를 참조하면, 구동 기판(110) 상에서 마이크로 반도체 발광 소자(140)가 배치될 위치에 복수의 하부 반사 구조(131)를 형성할 수 있다. 예를 들어, 구동 기판(110)의 상부 표면의 전체 영역에 반사 금속층(131a)의 금속 재료와 절연층(131b)의 유전체 재료를 순차적으로 증착한 후, 반사 금속층(131a)의 금속 재료와 절연층(131b)의 유전체 재료를 패터닝함으로써 복수의 하부 반사 구조(131)를 형성할 수 있다.First, referring to FIG. 4A , a plurality of lower
도 4b를 참조하면, 구동 기판(110)의 상부 표면 위에 격벽층(120)을 형성할 수 있다. 격벽층(120)은 감광성 물질을 포함하는 폴리머 재료를 구동 기판(110)의 상부 표면의 전체 영역에 적층하여 형성될 수 있다. 그런 후, 포토리소그래피 방식을 이용하여 격벽층(120)을 노광시키고 패터닝함으로써 마이크로 반도체 발광 소자(140)가 배치될 위치에 복수의 홈(150)을 형성할 수 있다. 각각의 홈(150)은 격벽층(120)을 관통하여 하부 반사 구조(131)가 노출되도록 형성될 수 있다. 또한, 홈(150)을 형성하는 동안, 홈(150)의 주변을 둘러싸는 트렌치(151)를 함께 형성할 수 있다. 트렌치(151)는 격벽층(120)을 완전히 관통하여 하부 반사 구조(131)가 노출되도록 형성될 수도 있지만, 반드시 이에 한정되지는 않으며 격벽층(120)을 완전히 관통하지 않고 격벽층(120)의 하부 부분까지만 연장되도록 형성될 수도 있다. 포토리소그래피 방식 대신에, 에칭이나 몰딩 방식을 이용하여 홈(150) 및 트렌치(151)를 갖는 격벽층(120)을 형성하는 것도 가능하다.Referring to FIG. 4B , the
도 4c를 참조하면, 트렌치(151) 내에 반사성 금속 재료를 채움으로써 측면 반사 구조(132)를 형성할 수 있다. 그러면, 격벽층(120)의 상부 표면(120a)에 소수성을 갖는 금속 재료가 부분적으로 노출된다. 이로 인해 격벽층(120)의 상부 표면(120a)은 표면 거칠기가 증가된 소수성 표면을 갖게 될 수 있다.Referring to FIG. 4C , the side
격벽층(120)의 상부 표면(120a)이 표면 거칠기가 증가된 소수성을 갖게 하기 위하여, 측면 반사 구조(132)와 동일한 금속 재료로 형성된 패턴을 격벽층(120)의 상부 표면(120a)에 더 형성할 수도 있다. 예를 들어, 도 5는 격벽층의 상부 표면이 표면 거칠기가 증가된 소수성을 갖도록 처리된 격벽층의 구조를 개략적으로 보이는 단면도이다. 도 5를 참조하면, 격벽층(120)의 상부 표면(120a)에는 표면 거칠기를 증가시키기 위한 소수성 패턴(133)이 형성될 수 있다. 소수성 패턴(133)은 트렌치(151) 내에 측면 반사 구조(132)를 형성할 때 함께 형성될 수 있으며, 측면 반사 구조(132)와 동일한 재료로 이루어질 수 있다.In order to make the
도 4d를 참조하면, 유체 자가 조립 방식을 이용하여 마이크로 반도체 발광 소자(140)를 홈(150) 내에 안착시킬 수 있다. 예를 들어, 격벽층(120) 위에 액체와 마이크로 반도체 발광 소자(140)를 공급하고, 액체를 흡수할 수 있는 흡수재로 격벽층(120)을 스캐닝할 수 있다. 흡수재가 격벽층(120) 위를 스캐닝한 후에 홈(150)에 들어가지 않은 남은 마이크로 반도체 발광 소자(140)를 제거할 수 있다. 이러한 과정을 반복하여 모든 홈(150) 내에 마이크로 반도체 발광 소자(140)를 안착시킬 수 있다. 홈(150)의 측벽(150s)과 바닥면(150b)은 친수성을 갖고 격벽층(120)의 상부 표면(120a)은 낮은 친수성 또는 소수성을 갖기 때문에, 친수성을 갖는 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 하부 표면이 홈(150)의 내부를 향해 안내되고 소수성을 갖는 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 제1 및 제2 전극(148, 149)이 홈(150)의 바깥쪽을 향해 정렬될 수 있다. 이러한 유체 자가 조립 방식에 대해서는 후에 보다 상세히 설명한다.Referring to FIG. 4D , the micro semiconductor
도 4d에는 상세히 도시되지 않았지만, 홈(150) 내에 마이크로 반도체 발광 소자(140)를 전사한 후에는, 마이크로 반도체 발광 소자(140)와 격벽층(120)을 덮는 절연막을 형성하는 과정, 절연막을 관통하여 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 제1 및 제2 전극(148, 149)에 전기적으로 연결되는 배선을 형성하는 과정, 보호막을 형성하는 과정 등을 더 수행할 수 있다. 이에 대해서는 후에 보다 상세히 설명한다.Although not shown in detail in FIG. 4D , after transferring the micro semiconductor
도 6은 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구조를 개략적으로 보이는 단면도이다. 도 1 및 도 4a 내지 도 4d에서는 디스플레이 장치(100)가 복수의 분리된 하부 반사 구조(131)를 포함하는 것으로 도시되었다. 일반적으로 구동 기판(110)의 상부 표면에는 마이크로 반도체 발광 소자(140)와의 전기적 연결을 위한 전극 패드 등이 배치되므로, 구동 기판(110)의 상부 표면의 전체 영역에 금속 재료로 이루어진 반사 금속층(131a)을 형성하지 않고 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 하부에만 반사 금속층(131a)을 형성할 수 있다. 반면, 복수의 절연층(131b)이 복수의 반사 금속층(131a) 위에 각각 개별적으로 배치될 필요는 없다. 도 6를 참조하면, 디스플레이 장치(100a)의 하부 반사 구조(131)는 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 하부 표면과 마주하도록 복수의 홈(150)에 각각 배치된 복수의 반사 금속층(131a) 및 복수의 반사 금속층(131b)을 덮도록 구동 기판(110)의 상부 표면 위에 배치되어 있는 하나의 절연층(131b)을 포함할 수 있다.6 is a cross-sectional view schematically illustrating a structure of a display device according to another exemplary embodiment. 1 and 4A to 4D , the
도 7a 내지 도 7f는 디스플레이 장치를 제조하는 방법을 보이는 단면도로서, 구동 기판과 마이크로 반도체 발광 소자 사이의 배선을 보다 상세히 보인다.7A to 7F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a display device, illustrating wiring between a driving substrate and a micro-semiconductor light emitting device in more detail.
도 7a를 참조하면, 절연성을 갖는 지지 기판(101) 및 지지 기판(101) 위에 배치된 구동 회로층(102)을 포함하는 구동 기판(110)이 마련된다. 지지 기판(101)은, 예를 들어, 유리 또는 폴리머 재료를 포함할 수 있다. 구동 회로층(102)은 박막 트랜지스터, 커패시터 등을 구비하는 구동 회로를 포함할 수 있다. 구동 회로층(102)의 상부 표면에는 박막 트랜지스터의 소스/드레인 전극과 전기적으로 연결된 제1 전극 패드(103)가 배치될 수 있다.Referring to FIG. 7A , a driving
도 7b를 참조하면, 구동 회로층(102)의 상부 표면 위에 제1 전극 패드(103)와 접촉하지 않도록 반사 금속층(131a)을 형성하고, 제1 전극 패드(103)와 반사 금속층(131a)을 모두 덮도록 절연층(131b)을 형성할 수 있다. 반사 금속층(131a)과 절연층(131b)은 하부 반사 구조(131)를 구성하게 된다. 또는, 제1 전극 패드(103)와 반사 금속층(131a)가 동일한 금속 재료로 이루어지는 경우, 제1 전극 패드(103)와 반사 금속층(131a)을 하나의 공정을 통해 동시에 형성할 수도 있다. 예를 들어, 구동 회로층(102)의 상부 표면 위에 금속층을 증착한 후에, 패터닝을 통해 제1 전극 패드(103)와 반사 금속층(131a)을 함께 형성할 수 있다.Referring to FIG. 7B , a
도 7c를 참조하면, 구동 회로층(102)의 상부 표면 위에 격벽층(120)을 형성한 후, 격벽층(120)을 패터닝하여 복수의 홈(150) 및 홈(150)의 주변을 둘러싸는 트렌치(151)를 형성할 수 있다. 또한, 제1 전극 패드(103)의 일부가 노출되도록 격벽층(120)을 관통하는 비아홀(152)을 더 형성할 수 있다. 홈(150), 트렌치(151), 및 비아홀(152)은 격벽층(120)의 패터닝을 통해 함께 형성될 수 있다.Referring to FIG. 7C , after the
그런 후, 트렌치(151) 내에 금속 재료를 채워 측면 반사 구조(132)를 형성하고, 비아홀(152) 내에 금속 재료를 채워 도전성 금속층(104)을 형성할 수 있다. 측면 반사 구조(132)와 도전성 금속층(104)은 알루미늄이나 은과 같이 도전성과 반사성을 갖는 금속 재료를 이용하여 동시에 형성될 수 있다. 도전성 금속층(104)은 비아홀(152)을 통해 제1 전극 패드(103)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한 도전성 금속층(104)은 격벽층(120)의 상부 표면 위로 수평 방향을 따라 연장될 수 있다. 격벽층(120)의 상부 표면 위로 연장된 도전성 금속층(104)으로 인해 격벽층(120)의 상부 표면이 소수성을 갖게 된다. 측면 반사 구조(132)의 일부도 격벽층(120)의 상부 표면 위로 수평 방향을 따라 연장될 수 있다.Then, the
도 7d를 참조하면, 유체 자가 조립 방식을 이용하여 마이크로 반도체 발광 소자(140)를 홈(150) 내에 안착시킬 수 있다. 유체 자가 조립 방식을 통해 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 제1 및 제2 전극(148, 149)이 홈(150)의 바깥쪽을 향해 정렬될 수 있다.Referring to FIG. 7D , the micro semiconductor
도 7e를 참조하면, 마이크로 반도체 발광 소자(140)과 격벽층(120)을 완전히 덮도록 절연막(160)을 형성할 수 있다. 절연막(160)은 가시광선에 대해 투명한 유전체 재료로 이루어질 수 있다. 그리고, 절연막(160)을 패터닝하여 절연막(160)을 수직 방향으로 관통하는 복수의 비아홀(153, 154, 155, 156)을 형성할 수 있다. 비아홀(153, 154)은 절연막(160)을 관통하여 도전성 금속층(104)을 노출시킬 수 있으며, 비아홀(155, 156)은 절연막(160)을 관통하여 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 제1 및 제2 전극(148, 149)을 노출시킬 수 있다.Referring to FIG. 7E , the insulating
도 7f를 참조하면, 복수의 비아홀(153, 154, 155, 156)에 도전성 금속 재료를 채워 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 제1 및 제2 전극(148, 149)을 구동 회로층(102) 내에 있는 박막 트랜지스터의 소스/드레인 전극에 연결하는 배선(105, 106)을 형성할 수 있다. 그리고, 절연막(160)과 배선(105, 106)을 덮는 투명한 보호층(170)을 더 형성할 수 있다.Referring to FIG. 7F , the plurality of via
도 8은 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구조를 개략적으로 보이는 단면도이다. 도 8을 참조하면, 디스플레이 장치(100b)는 절연성을 갖는 유전체 재료로만 형성된 하부 반사 구조(131')를 포함할 수 있다. 하부 반사 구조(131')는 금속 재료를 포함하지 않기 때문에 구동 기판(110)의 상부 표면의 전체 영역에 배치될 수 있다. 디스플레이 장치(100b)의 나머지 구성은 앞서 설명한 디스플레이 장치(100, 100a)의 구성과 동일하므로 그에 대한 설명은 생략한다.8 is a cross-sectional view schematically illustrating a structure of a display device according to another exemplary embodiment. Referring to FIG. 8 , the display apparatus 100b may include a lower
도 9는 도 8에 도시된 하부 반사 구조의 상세한 층 구조를 보이는 단면도이다. 도 9를 참조하면, 하부 반사 구조(131')는 반복적으로 번갈아 적층된 제1 유전체층(131'a) 및 제2 유전체층(131'b)을 포함할 수 있다. 제1 유전체층(131'a)은 제1 굴절률을 가지며 제2 유전체층(131'b)은 제1 굴절률과 상이한 제2 굴절률을 가질 수 있다. 이 경우, 제1 유전체층(131'a)과 제2 유전체층(131'b) 사이의 계면들에서 반사되는 광의 위상을 일치시킴으로써 높은 반사율을 얻을 수 있다. 따라서, 이러한 하부 반사 구조(131')는 분산 브래그 반사기(distributed Bragg reflector)일 수 있다. 하부 반사 구조(131')의 반사율은 제1 유전체층(131'a)과 제2 유전체층(131'b)의 적층 횟수가 증가할수록 높아질 수 있다. 디스플레이 장치(100b)의 전체적인 구조와 크기를 고려하여 구동 기판(110)의 상부 표면의 법선 방향을 따른 하부 반사 구조(131')의 두께는 500 nm 내지 2 ㎛의 범위 내에서 선택될 수 있다.9 is a cross-sectional view showing a detailed layer structure of the lower reflective structure shown in FIG. 8 . Referring to FIG. 9 , the lower
도 10은 유체 자가 조립 방식을 이용하여 마이크로 반도체 발광 소자를 정렬시키기는 방법을 예시적으로 보이는 사시도이다. 도 10을 참조하면, 2차원 배열된 복수의 홈(150)을 구비한 구동 기판(110)의 상부 표면 위에 복수의 마이크로 반도체 발광 소자(140)를 공급할 수 있다. 복수의 마이크로 반도체 발광 소자(140)는, 구동 기판(110)의 홈(150)에 액체를 공급한 후, 구동 기판(110) 상에 직접 뿌려지거나 또는 현탁액(suspension)에 포함된 상태로 구동 기판(110) 상에 공급될 수 있다. 10 is a perspective view exemplarily showing a method of aligning a micro semiconductor light emitting device using a fluid self-assembly method. Referring to FIG. 10 , a plurality of micro-semiconductor light emitting
홈(150)에 공급되는 액체는, 마이크로 반도체 발광 소자(140)를 부식시키거나 손상을 입히지 않는 한 어떠한 종류의 액체라도 가능하며, 스프레이 방법, 디스펜싱 방법, 잉크젯 도트 방법, 액체를 구동 기판(110)에 흘려 보내는 방법 등 다양한 방법으로 홈(150)에 공급될 수 있다. 액체는 예를 들어, 물, 에탄올, 알코올, 폴리올, 케톤, 할로카본, 아세톤, 플럭스(flux), 및 유기 솔벤트(solvent)를 포함하는 그룹 중 하나 또는 복수의 조합을 포함할 수 있다. 유기 솔벤트는 예를 들어 이소프로필알콜(IPA, isopropyl alcohol)을 포함할 수 있다. 액체는 홈(150)에 맞게 또는 홈(150)에서 넘치도록 공급량이 다양하게 조절될 수 있다.The liquid supplied to the
복수의 마이크로 반도체 발광 소자(140)는 구동 기판(110)에 다른 액체 없이 직접 뿌려지거나, 현탁액(suspension)에 포함된 상태로 구동 기판(110) 상에 공급될 수 있다. 현탁액에 포함된 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 공급 방법으로 스프레이 방법, 액체를 방울방울 떨어뜨리는 디스펜싱 방법, 프린팅 방식처럼 액체를 토출하는 잉크젯 도트 방법, 현탁액을 구동 기판(110)에 흘려 보내는 방법 등이 다양하게 사용될 수 있다.The plurality of micro-semiconductor light emitting
도 11은 마이크로 반도체 발광 소자를 정렬시키기 위한 스캐닝 과정을 개략적으로 보인다. 도 11을 참조하면, 흡수재(10)는 구동 기판(110)을 스캐닝할 수 있다. 스캐닝에 따라 흡수재(10)가 구동 기판(110)과 접촉하며 복수의 홈(150)을 지나가면서 마이크로 반도체 발광 소자(140)를 홈(150) 내부로 이동시킬 수 있고, 또한 홈(150)에 있는 액체(L)를 흡수할 수 있다. 흡수재(10)는 액체(L)를 흡수할 수 있는 재질이면 족하고, 그 형태나 구조는 한정되지 않는다. 흡수재(10)는 예를 들어, 직물, 티슈, 폴리에스테르 섬유, 종이 또는 와이퍼 등을 포함할 수 있다.11 schematically shows a scanning process for aligning a micro semiconductor light emitting device. Referring to FIG. 11 , the
흡수재(10)는 다른 보조 기구 없이 단독으로 사용될 수 있지만, 이에 한정되지 않고, 구동 기판(110)을 스캐닝하기 편리하도록 지지대(20)에 결합될 수 있다. 지지대(20)는 구동 기판(110)을 스캐닝하기 적합한 다양한 형태와 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 지지대(20)는 봉(load), 블레이드(blade), 플레이트(plate), 와이퍼(wiper) 등의 형태를 가질 수 있다. 흡수재(10)는 지지대(20)의 어느 한 면에 구비되거나, 지지대(20)의 둘레를 감쌀 수 있다. 지지대(20)와 흡수재(10)의 형상은 도시된 사각형 단면 형상에 한정되지 않고, 원형 단면 형상을 가질 수도 있다.The
흡수재(10)는 구동 기판(110)을 적절한 압력으로 가압하면서 스캐닝할 수 있다. 구동 기판(110)의 격벽층(120)은 유연성을 갖는 폴리머 재료를 포함하기 때문에 구동 기판(110)에 압력이 가해져도 스캐닝 후 원래의 두께로 복원될 수 있다. 스캐닝은 예를 들어, 흡수재(10)의 슬라이딩(sliding) 방식, 회전(rotating) 방식, 병진(translating) 운동 방식, 왕복(reciprocating) 운동 방식, 롤링(rolling) 방식, 스피닝(spinning) 방식 및/또는 러빙(rubbing) 방식 등 다양한 방식으로 수행될 수 있으며, 규칙적인 방식 또는 불규칙적인 방식 모두 포함할 수 있다. 스캐닝은 흡수재(10)를 이동시키는 대신에, 구동 기판(110)을 이동시켜 수행될 수도 있으며, 구동 기판(110)의 스캐닝 또한 슬라이딩, 회전, 병진 왕복, 롤링, 스피닝, 및 또는 러빙 등의 방식으로 수행될 수 있다. 또한, 흡수재(10)와 구동 기판(110)의 협동에 의해 스캐닝이 수행되는 것도 가능하다.The
구동 기판(110)의 홈(150)에 액체(L)를 공급하는 단계와 구동 기판(110)에 마이크로 반도체 발광 소자(140)을 공급하는 단계는 앞서 설명한 순서와 반대로 진행될 수도 있다. 또한, 구동 기판(110)의 홈(150)에 액체(L)를 공급하는 단계와 구동 기판(110)에 마이크로 반도체 발광 소자(140)을 공급하는 단계가 하나의 단계로 동시에 수행되는 것도 가능하다. 예를 들어, 구동 기판(110)에 마이크로 반도체 발광 소자(140)이 들어 있는 현탁액을 공급함으로써 구동 기판(110)에 액체(L)와 마이크로 반도체 발광 소자(140)을 동시에 공급할 수 있다.The supplying of the liquid L to the
흡수재(10)가 구동 기판(110)을 스캐닝한 후, 홈(150)에 들어가지 않고 구동 기판(110)에 남아 있는 마이크로 반도체 발광 소자(140)는 제거될 수 있다. 그리고, 모든 홈(150)들 내에 마이크로 반도체 발광 소자(140)가 안착될 때까지 위에서 설명한 과정들이 반복될 수 있다.After the
상술한 바와 같이, 실시예들에 따른 디스플레이 장치는 유체 자가 조립 방식을 이용하여 대면적으로 제조가 가능하다. 또한, 실시예들에 따른 디스플레이 장치는 마이크로 반도체 발광 소자(140)를 정렬시키기 위한 격벽층(120) 내에 측면 반사 구조(132)를 구비할 수 있기 때문에 인접 화소 사이의 크로스토크를 저감할 수 있으며, 마이크로 반도체 발광 소자(140)가 안착되는 홈(150)의 바닥에 하부 반사 구조(131)를 구비하기 때문에 광 효율을 향상시킬 수 있다.As described above, the display apparatus according to the embodiments can be manufactured in a large area using a fluid self-assembly method. In addition, since the display device according to the embodiments may include the
상술한 설명에서는 홈(150)의 형태가 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 형태와 유사한 것으로 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 특히, 마이크로 반도체 발광 소자(140)들을 거의 편차 없이 정확한 위치에 정렬시키기 위하여 홈(150)의 형태를 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 형태와 다르게 설계할 수도 있다. 예를 들어, 도 12는 디스플레이 장치의 격벽층 내에 구비된 홈들의 예시적인 형태를 보이는 사시도이며, 도 13은 도 12에 도시된 홈들의 형태를 보다 상세히 보이는 평면도이다.In the above description, it has been described that the shape of the
도 12 및 도 13을 참조하면, 각각의 홈(150)은 홈(150) 내에서 마이크로 반도체 발광 소자(140)가 움직일 수 있는 공간을 갖는 제1 트랩(150A) 및 마이크로 반도체 발광 소자(140)가 안착될 수 있는 형상과 크기를 가지며 제1 트랩(150A)과 연결되는 제2 트랩(150B)을 포함한다. 또한, 홈(150)은 제2 트랩(150B)과 연결되며 제2 트랩(150B)보다 작은 크기를 갖는 제3 트랩(150C)을 더 포함할 수 있다. 제3 트랩(150C)은 불순물 공간의 역할을 할 수 있다. 마이크로 반도체 발광 소자(140)가 제2 트랩(150B)에 정렬될 때, 마이크로 반도체 발광 소자(140)를 포함하는 현탁액(suspension)에 있을 수 있는 불순물이 제3 트랩(150C)으로 유도될 수 있어서 제2 트랩(150B)에 마이크로 반도체 발광 소자(140)가 쉽게 정렬될 수 있다. 제3 트랩(150C)은 제2 트랩(150B)보다 작은 크기로서 형상은 특별히 한정되지 않는다. 제3 트랩(150C)은 복수 개가 마련될 수도 있고, 또는 생략될 수도 있다.12 and 13 , each
제1 트랩(150A)은 마이크로 반도체 발광 소자(140)가 움직일 수 있는 공간을 가질 수 있는 크기로 설정된다. 또한, 하나의 홈(150) 내에는 하나의 마이크로 반도체 발광 소자(140)가 배치되도록, 제1 트랩(150A)의 크기가 선택될 수 있다. 다시 말해, 제1 트랩(150A)의 크기는 홈(150) 내에 마이크로 반도체 발광 소자(140)가 2개 이상이 들어갈 수 없도록 설정될 수 있다. 제1 트랩(150A)은 원형인 제2 트랩(150B)과 일부 중첩되며 원의 일부가 잘린 형태를 가질 수 있다.The
제2 트랩(150B)은 마이크로 반도체 발광 소자(140)에 상응하는 모양과 크기를 가질 수 있다. 다시 말해, 제2 트랩(150B)은 마이크로 반도체 발광 소자(140)가 안착될 수 있는 모양과 크기를 갖는다. 제2 트랩(150B)은 마이크로 반도체 발광 소자(140)가 안착될 수 있는 정도의 크기로서, 마이크로 반도체 발광 소자(140)와 거의 동일한 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 트랩(150B)의 폭은 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 폭의 100% 이상이며, 105%이하, 103%이하, 또는 101% 이하일 수 있다. 또한, 마이크로 반도체 발광 소자(140)가 원형인 경우, 제2 트랩(150B)도 원형일 수 있으며, 또는 원형의 마이크로 반도체 발광 소자(140)가 들어갈 수 있는 타원 또는 다각형 등의 형상일 수도 있다. 마이크로 반도체 발광 소자(140)가 사각형 형상인 경우 제2 트랩(150B)도 사각형 형상일 수 있고, 또는 사각형 형상의 마이크로 반도체 발광 소자(140)가 들어갈 수 있는 원, 타원 또는 다른 다각형 형상일 수도 있다.The second trap 150B may have a shape and size corresponding to that of the micro semiconductor
도 10 및 도 11에 도시된 스캐닝 과정에서, 흡수재(10)가 제1 트랩(150A)으로부터 제2 트랩(150B)을 향해 진행하는 방향으로 구동 기판(110)을 스캐닝하면, 마이크로 반도체 발광 소자(140)는 제2 트랩(150B) 내에 정확하게 안착될 수 있다. 제2 트랩(150B)이 마이크로 반도체 발광 소자(140)와 거의 동일한 크기를 갖기 때문에, 구동 기판(110)의 전체 영역에서 마이크로 반도체 발광 소자(140)들이 거의 정확한 위치에 정렬될 수 있다.In the scanning process shown in FIGS. 10 and 11 , when the driving
도 14a 내지 도 14c는 다양한 홈들의 형태를 예시적으로 보인다. 도 14a를 참조하면, 홈(250)은 제1 트랩(250A), 제2 트랩(250B), 및 제3 트랩(250C)을 포함할 수 있다. 제2 트랩(250B)은 원형이고, 제1 트랩(250A)은 일단이 사각 형상으로 변형된 형상을 가질 수 있다. 도 14b를 참조하면, 홈(350)의 제1 트랩(350A), 제2 트랩(350B), 및 제3 트랩(350C)은 사각형 형상을 가질 수 있고, 제2 트랩(350B)에 원형의 마이크로 반도체 발광 소자(140)가 배치될 수 있다. 또한, 도 14c를 참조하면, 홈(450)의 제1 트랩(450A), 제2 트랩(450B), 제3트랩(450C)은 사각형 형상을 가질 수 있고, 제2 트랩(450B)에 사각형의 마이크로 반도체 발광 소자(140)가 배치될 수 있다.14A to 14C exemplarily show the shape of various grooves. Referring to FIG. 14A , the
지금까지는, 구동 기판(110) 상에 직접 유체 자가 조립 방식으로 마이크로 반도체 발광 소자(140)를 정렬하는 것으로 설명하였다. 그러나, 전사 기판 상에 유체 자가 조립 방식으로 마이크로 반도체 발광 소자(140)를 정렬한 후, 전사 기판 상의 마이크로 반도체 발광 소자(140)를 구동 기판(110) 상에 전사하는 것도 가능하다. 예를 들어, 도 15a 내지 도 15f는 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치를 제조하는 방법을 보이는 단면도이다.So far, it has been described that the micro-semiconductor light emitting
도 15a를 참조하면, 구동 기판(210)의 상부 표면 위에 하부 반사 구조(231)를 먼저 형성할 수 있다. 하부 반사 구조(231)는 마이크로 반도체 발광 소자(140)가 배치될 위치에 복수 개가 형성될 수 있다. 하부 반사 구조(231)는 전극 패드의 역할을 함께 수행하도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 하부 반사 구조(231)는 제1 반사 금속층(231a), 제2 반사 금속층(231b), 및 제1 및 제2 반사 금속층(231a, 231b)을 덮도록 배치되는 절연층(231c)을 포함할 수 있다. 도 15a에는 분리된 복수의 절연층(231c)이 구동 기판(210) 위에 배치된 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 복수의 제1 반사 금속층(231a)과 제2 반사 금속층(231b)들을 모두 덮는 하나의 절연층(231c)이 구동 기판(210) 상에 형성될 수도 있다.Referring to FIG. 15A , a lower
도 15b를 참조하면, 제1 반사 금속층(231a)의 일부와 제2 반사 금속층(231b)의 일부가 노출되도록 절연층(231c)을 수직 방향으로 관통하여 관통홀을 형성할 수 있다. 그리고, 관통홀 내에 범프 재료를 채워 범프층(220)을 형성할 수 있다. 범프층(220)은 제1 반사 금속층(231a)과 접촉하는 제1 범프층(220a) 및 제2 반사 금속층(231b)과 접촉하는 제2 범프층(220b)을 포함할 수 있다. 제1 범프층(220a)과 제2 범프층(220b)은 절연층(231c)의 상부 표면 위에 부분적으로 연장될 수 있으며, 절연층(231c)의 상부 표면 위에서 서로 떨어져 배치된다. 범프층(220)은 범프 재료와 함께 UBM(under bump metallurgy)을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 15B , a through hole may be formed by penetrating the insulating
도 15c를 참조하면, 복수의 마이크로 반도체 발광 소자(140)가 정렬되어 있는 전사 기판(310)을 구동 기판(210)의 상부 표면 위에 배치시킬 수 있다. 전사 기판(310)은 복수의 홈(315)을 포함할 수 있으며, 복수의 홈(315) 내에는 유체 자가 조립 방식을 이용하여 마이크로 반도체 발광 소자(140)가 각각 안착되어 있다. 특히, 홈(315)의 바깥쪽을 향해 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 제1 전극(148)과 제2 전극(149)이 배치되도록 마이크로 반도체 발광 소자(140)가 정렬될 수 있다. 전사 기판(310)은 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 제1 및 제2 전극(148, 149)이 구동 기판(210)을 향하도록 배치될 수 있다. 그러면, 전사 기판(310)에 정렬되어 있는 마이크로 반도체 발광 소자(140)들이 구동 기판(210) 위로 전사될 수 있다. 이에 따라, 각각의 마이크로 반도체 발광 소자(140)와 구동 기판(210) 사이에 하부 반사 구조(231)가 위치하게 된다.Referring to FIG. 15C , the
도 15d를 참조하면, 구동 기판(210) 위로 전사된 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 제1 전극(148)과 제2 전극(149)은 서로 다른 범프층에 각각 접촉할 수 있다. 예를 들어, 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 제1 전극(148)은 제2 범프층(220b)과 접촉할 수 있으며, 제2 전극(149)은 제1 범프층(220a)과 접촉할 수 있다. 그러면, 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 제1 전극(148)은 제2 범프층(220b)을 통해 제2 반사 금속층(231b)에 전기적으로 연결되고, 제2 전극(149)은 제1 범프층(220a)을 통해 제1 반사 금속층(231a)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상세히 도시되지는 않았지만, 제1 반사 금속층(231a)과 제2 반사 금속층(231b)은 각각 구동 기판(210) 내부의 구동 회로에 전기적으로 연결될 수 있다.Referring to FIG. 15D , the
도 15e를 참조하면, 구동 기판(210)과 마이크로 반도체 발광 소자(140)를 덮도록 투명한 보호층(240)을 형성할 수 있다. 그리고, 보호층(240)을 패터닝하여 각각의 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 주변을 둘러싸도록 트렌치(245)를 형성할 수 있다. 도 15e에는 트렌치(245)가 보호층(240)을 수직 방향으로 완전히 관통하는 것으로 도시되었으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 트렌치(245)가 보호층(240)을 완전히 관통하는 경우, 트렌치(245)에 의해 구동 기판(210)의 상부 표면이 노출될 수 있다. 또는, 제1 반사 금속층(231a)과 제2 반사 금속층(231b)들을 모두 덮는 하나의 절연층(231c)이 구동 기판(210) 상에 형성된 경우, 트렌치(245)에 의해 절연층(231c)이 노출될 수도 있다. 그러나, 트렌치(245)가 보호층(240)을 완전히 관통하지 않는 경우, 보호층(240)의 하부 부분에 트렌치(245)의 바닥이 형성되며, 구동 기판(210)의 상부 표면 또는 절연층(231c)의 상부 표면은 노출되지 않을 수 있다.Referring to FIG. 15E , a transparent
도 15f를 참조하면, 트렌치(245) 내에 반사성 금속 재료를 채워 측면 반사 구조(260)를 형성할 수 있다. 측면 반사 구조(260)는 각각의 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 주위를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 측면 반사 구조(260)는 보호층(240)을 완전히 관통하여 보호층(240)의 상부 표면으로부터 하부 표면까지 연장될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 측면 반사 구조(260)의 하부 표면이 보호층(240)의 하부 부분에 의해 둘러싸이도록 측면 반사 구조(260)가 보호층(240)을 관통하지 않을 수도 있다. 이러한 측면 반사 구조(260)는 제1 반사 금속층(231a) 또는 제2 반사 금속층(231b)과 접촉하지 않도록 배치될 수 있다.Referring to FIG. 15F , the side
도 15a 내지 도 15f에 도시된 방식으로 제조된 디스플레이 장치(200)는 격벽층을 포함하지 않는다는 점이 전술한 디스플레이 장치와 상이하며, 또한 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 제1 및 제2 전극(148, 149)이 향하는 방향 및 이에 따른 배선의 구조에 있어서도 전술한 디스플레이 장치와 상이하다. 그러나, 전술한 디스플레이 장치에 대해 설명한 측면 반사 구조와 하부 반사 구조의 구성들은 디스플레이 장치(200)에도 대체로 적용될 수 있다.The
도 16은 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구조를 개략적으로 보이는 단면도이다. 도 16을 참조하면, 디스플레이 장치(1000)는 보호층(170) 위에 배치된 파장 변환층(1100) 및 파장 변환층(1100) 위에 배치된 상부 기판(1200)을 더 포함할 수 있다. 도 16에 도시된 디스플레이 장치(1000)에서 보호층(170) 아래에 위치하는 구동 기판(110)과 마이크로 반도체 발광 소자(140)를 포함하는 구조는 앞서 설명한 디스플레이 장치(100, 100a, 100b, 200)들의 구성과 동일할 수 있다. 도 16에는 마이크로 반도체 발광 소자(140)의 배선 구조에 대해 편의상 생략하였다.16 is a cross-sectional view schematically illustrating a structure of a display device according to another exemplary embodiment. Referring to FIG. 16 , the
파장 변환층(1100)은 마이크로 반도체 발광 소자(140)로부터 방출된 광을 제1 파장 대역의 광으로 변환하는 제1 파장 변환층(1100R), 제2 파장 대역의 광으로 변환하는 제2 파장 변환층(1100G), 및 제3 파장 대역의 광으로 변환하는 제3 파장 변환층(1100B)을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 파장 대역의 광의 적색광일 수 있고, 제2 파장 대역의 광은 녹색광일 수 있고, 제3 파장 대역의 광은 청색광일 수 있다. 제1 파장 변환층(1100R), 제2 파장 변환층(1100G), 제3 파장 변환층(1100B)은 격벽(1110)을 사이에 두고 이격 배치되며, 각각 대응하는 마이크로 반도체 발광 소자(140)와 마주하여 배치될 수 있다.The
마이크로 반도체 발광 소자(140)가 청색광을 발광하는 경우 제3 파장 변환층(1100B)은 청색광을 투과시키는 레진을 포함할 수 있다. 제2 파장 변환층(1100G)은 마이크로 반도체 발광 소자(140)로부터 방출되는 청색광을 변환해 녹색광을 방출할 수 있다. 제2 파장 변환층(1100G)은 청색광에 의해 여기되어 녹색광을 방출하는 양자점들(quantum dots) 또는 형광체(phosphor)를 포함할 수 있다. 제1 파장 변환층(1100R)은 마이크로 반도체 발광 소자(140)로부터 방출되는 청색광을 적색광으로 변화시켜 방출할 수 있다. 제1 파장 변환층(1100R)은 청색광에 의해 여기되어 적색광을 방출하는 양자점들 또는 형광체를 포함할 수 있다.When the micro semiconductor
제1 파장 변환층(1100R) 또는 제2 파장 변환층(1100G)에 포함되는 양자점은 코어부와 껍질부를 갖는 코어-쉘(core-shell) 구조를 가지거나, 쉘(shell)이 없는 입자 구조를 가질 수 있다. 코어-쉘(core-shell) 구조는 싱글-쉘(single-shell) 또는 멀티-쉘(multi-shell), 예컨대, 더블-쉘(double-shell) 구조일 수 있다. 양자점은 Ⅱ-Ⅵ족 계열 반도체, Ⅲ-Ⅴ족 계열 반도체, Ⅳ-Ⅵ족 계열 반도체, Ⅳ족 계열 반도체 및/또는 그래핀 양자점을 포함할 수 있다. 양자점은 예를 들어, Cd, Se, Zn, S 및/또는 InP 을 포함할 수 있으며, 각각의 양자점은 수십 nm 이하의 지름, 예컨대, 약 10 nm 이하의 지름을 가질 수 있다. 제1 파장 변환층(1100R)과 제2 파장 변환층(1100G)에 포함되는 양자점은 서로 다른 크기를 가질 수 있다.The quantum dots included in the first
도 17은 또 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구조를 개략적으로 보이는 단면도이다. 도 17을 참조하면, 디스플레이 장치(1000a)는 파장 변환층(1100) 위에 배치된 캡핑층(1300) 및 캡핑층(1300) 위에 배치된 컬러 필터층(1400)을 더 포함할 수 있다. 캡핑층(1300)과 컬러 필터층(1400)은 도 16에 도시된 디스플레이 장치(1000)의 파장 변환층(1100)과 상부 기판(1200) 사이에 배치될 수 있다. 컬러 필터층(1400)은 블랙 매트릭스(1410)를 사이에 두고 이격된 제1 필터(1400R), 제2 필터(1400G), 및 제3 필터(1400B)를 포함한다. 제1 필터(1400R), 제2 필터(1400G), 및 제3 필터(1400B)는 각각 제1 파장 변환층(1100R), 제2 파장 변환층(1100G), 및 제3 파장 변환층(1100B)과 마주하여 배치된다. 제1 필터(1400R), 제2 필터(1400G), 및 제3 필터(1400B)는 각각 적색광, 녹색광, 및 청색광을 투과시키고 다른 색의 광을 흡수한다. 컬러 필터층(1400)이 구비되는 경우, 제1 파장 변환층(1100R)에서 파장 변환되지 않고 출사되는 적색광 이외의 광 또는 제2 컬러 변환층(1100G)에서 파장 변환되지 않고 출사되는 녹색광 이외의 광이 각각 제1 필터(1400R)와 제2 필터(1400G)에 의해 제거될 수 있어 디스플레이 장치(1000a)의 색 순도가 높아질 수 있다.17 is a cross-sectional view schematically illustrating a structure of a display device according to another exemplary embodiment. Referring to FIG. 17 , the
상술한 디스플레이 장치들은 화면 표시 기능을 갖는 다양한 전자 장치들에 적용이 가능하다. 도 18은 일 실시예에 따른 전자 장치의 개략적인 블록도이다. 도 18을 참조하면, 네트워크 환경(8200) 내에 전자 장치(8201)가 구비될 수 있다. 네트워크 환경(8200)에서 전자 장치(8201)는 제1 네트워크(8298)(근거리 무선 통신 네트워크 등)를 통하여 다른 전자 장치(8202)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(8299)(원거리 무선 통신 네트워크 등)를 통하여 또 다른 전자 장치(8204) 및/또는 서버(8208)와 통신할 수 있다. 전자 장치(8201)는 서버(8208)를 통하여 전자 장치(8204)와 통신할 수 있다. 전자 장치(8201)는 프로세서(8220), 메모리(8230), 입력 장치(8250), 음향 출력 장치(8255), 디스플레이 장치(8260), 오디오 모듈(8270), 센서 모듈(8276), 인터페이스(8277), 햅틱 모듈(8279), 카메라 모듈(8280), 전력 관리 모듈(8288), 배터리(8289), 통신 모듈(8290), 가입자 식별 모듈(8296), 및/또는 안테나 모듈(8297)을 포함할 수 있다. 전자 장치(8201)에는, 이 구성요소들 중 일부가 생략되거나, 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 이 구성요소들 중 일부는 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(8276)(지문 센서, 홍채 센서, 조도 센서 등)은 디스플레이 장치(8260)(디스플레이 등)에 임베디드되어 구현될 수 있다.The above-described display devices can be applied to various electronic devices having a screen display function. 18 is a schematic block diagram of an electronic device according to an exemplary embodiment. Referring to FIG. 18 , an
프로세서(8220)는, 소프트웨어(프로그램(8240) 등)를 실행하여 프로세서(8220)에 연결된 전자 장치(8201) 중 하나 또는 복수개의 다른 구성요소들(하드웨어, 소프트웨어 구성요소 등)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 데이터 처리 또는 연산의 일부로, 프로세서(8220)는 다른 구성요소(센서 모듈(8276), 통신 모듈(8290) 등)로부터 수신된 명령 및/또는 데이터를 휘발성 메모리(8232)에 로드하고, 휘발성 메모리(8232)에 저장된 명령 및/또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(8234)에 저장할 수 있다. 비휘발성 메모리(8234)는 전자 장치(8201) 내에 장착된 내장 메모리(8236)와 착탈 가능한 외장 메모리(8238)를 포함할 수 있다. 프로세서(8220)는 메인 프로세서(8221)(중앙 처리 장치, 어플리케이션 프로세서 등) 및 이와 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(8223)(그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 커뮤니케이션 프로세서 등)를 포함할 수 있다. 보조 프로세서(8223)는 메인 프로세서(8221)보다 전력을 작게 사용하고, 특화된 기능을 수행할 수 있다. The
보조 프로세서(8223)는, 메인 프로세서(8221)가 인액티브 상태(슬립 상태)에 있는 동안 메인 프로세서(8221)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(8221)가 액티브 상태(어플리케이션 실행 상태)에 있는 동안 메인 프로세서(8221)와 함께, 전자 장치(8201)의 구성요소들 중 일부 구성요소(디스플레이 장치(8260), 센서 모듈(8276), 통신 모듈(8290) 등)와 관련된 기능 및/또는 상태를 제어할 수 있다. 보조 프로세서(8223)(이미지 시그널 프로세서, 커뮤니케이션 프로세서 등)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(카메라 모듈(8280), 통신 모듈(8290) 등)의 일부로서 구현될 수도 있다. The
메모리(2230)는, 전자 장치(8201)의 구성요소(프로세서(8220), 센서모듈(8276) 등)가 필요로 하는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(프로그램(8240) 등) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 및/또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(8230)는, 휘발성 메모리(8232) 및/또는 비휘발성 메모리(8234)를 포함할 수 있다.The memory 2230 may store various data required by components (the
프로그램(8240)은 메모리(8230)에 소프트웨어로 저장될 수 있으며, 운영 체제(8242), 미들 웨어(8244) 및/또는 어플리케이션(8246)을 포함할 수 있다. The
입력 장치(8250)는, 전자 장치(8201)의 구성요소(프로세서(8220) 등)에 사용될 명령 및/또는 데이터를 전자 장치(8201)의 외부(사용자 등)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(8250)는, 리모트 컨트롤러, 마이크, 마우스, 키보드, 및/또는 디지털 펜(스타일러스 펜 등)을 포함할 수 있다. The
음향 출력 장치(8255)는 음향 신호를 전자 장치(8201)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(8255)는, 스피커 및/또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 리시버는 스피커의 일부로 결합되어 있거나 또는 독립된 별도의 장치로 구현될 수 있다.The
디스플레이 장치(8260)는 전자 장치(8201)의 외부로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 장치(8260)는, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 디스플레이 장치(8260)는 전술한 구동 회로, 마이크로 반도체 발광 소자, 측면 반사 구조, 하부 반사 구조 등을 포함할 수 있다. 디스플레이 장치(8260)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(Touch Circuitry), 및/또는 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(압력 센서 등)를 더 포함할 수 있다.The
오디오 모듈(8270)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈(8270)은, 입력 장치(8250)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(8255), 및/또는 전자 장치(8201)와 직접 또는 무선으로 연결된 다른 전자 장치(전자 장치(8102) 등)의 스피커 및/또는 헤드폰을 통해 소리를 출력할 수 있다.The
센서 모듈(8276)은 전자 장치(8201)의 작동 상태(전력, 온도 등), 또는 외부의 환경 상태(사용자 상태 등)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 및/또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(8276)은, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(Infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 및/또는 조도 센서를 포함할 수 있다. The
인터페이스(8277)는 전자 장치(8201)가 다른 전자 장치(전자 장치(8102) 등)와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 인터페이스(8277)는, HDMI(High Definition Multimedia Interface), USB(Universal Serial Bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 및/또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.The
연결 단자(8278)는, 전자 장치(8201)가 다른 전자 장치(전자 장치(8102) 등)와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 연결 단자(8278)는, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 및/또는 오디오 커넥터(헤드폰 커넥터 등)를 포함할 수 있다.The
햅틱 모듈(8279)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(진동, 움직임 등) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 햅틱 모듈(8279)은, 모터, 압전 소자, 및/또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.The
카메라 모듈(8280)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 카메라 모듈(8280)은 하나 이상의 렌즈를 포함하는 렌즈 어셈블리, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 및/또는 플래시들을 포함할 수 있다. 카메라 모듈(8280)에 포함된 렌즈 어셈블리는 이미지 촬영의 대상인 피사체로부터 방출되는 빛을 수집할 수 있다.The
전력 관리 모듈(8288)은 전자 장치(8201)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 전력 관리 모듈(8388)은, PMIC(Power Management Integrated Circuit)의 일부로서 구현될 수 있다.The
배터리(8289)는 전자 장치(8201)의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 배터리(8289)는, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 및/또는 연료 전지를 포함할 수 있다.The
통신 모듈(8290)은 전자 장치(8201)와 다른 전자 장치(전자 장치(8102), 전자 장치(8104), 서버(8108) 등)간의 직접(유선) 통신 채널 및/또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(8290)은 프로세서(8220)(어플리케이션 프로세서 등)와 독립적으로 운영되고, 직접 통신 및/또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 통신 모듈(8290)은 무선 통신 모듈(8292)(셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, GNSS(Global Navigation Satellite System 등) 통신 모듈) 및/또는 유선 통신 모듈(8294)(LAN(Local Area Network) 통신 모듈, 전력선 통신 모듈 등)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제1 네트워크(8298)(블루투스, WiFi Direct 또는 IrDA(Infrared Data Association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(8299)(셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(LAN, WAN 등)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 다른 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(단일 칩 등)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(8292)은 가입자 식별 모듈(8296)에 저장된 가입자 정보(국제 모바일 가입자 식별자(IMSI) 등)를 이용하여 제1 네트워크(8298) 및/또는 제2 네트워크(8299)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(8201)를 확인 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(8297)은 신호 및/또는 전력을 외부(다른 전자 장치 등)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 안테나는 기판(PCB 등) 위에 형성된 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함할 수 있다. 안테나 모듈(8297)은 하나 또는 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 복수의 안테나가 포함된 경우, 통신 모듈(8290)에 의해 복수의 안테나들 중에서 제1 네트워크(8298) 및/또는 제2 네트워크(8299)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 안테나가 선택될 수 있다. 선택된 안테나를 통하여 통신 모듈(8290)과 다른 전자 장치 간에 신호 및/또는 전력이 송신되거나 수신될 수 있다. 안테나 외에 다른 부품(RFIC 등)이 안테나 모듈(8297)의 일부로 포함될 수 있다.The
구성요소들 중 일부는 주변 기기들간 통신 방식(버스, GPIO(General Purpose Input and Output), SPI(Serial Peripheral Interface), MIPI(Mobile Industry Processor Interface) 등)을 통해 서로 연결되고 신호(명령, 데이터 등)를 상호 교환할 수 있다.Some of the components are connected to each other through communication methods between peripheral devices (bus, GPIO (General Purpose Input and Output), SPI (Serial Peripheral Interface), MIPI (Mobile Industry Processor Interface), etc.) and signals (commands, data, etc.) ) are interchangeable.
명령 또는 데이터는 제2 네트워크(8299)에 연결된 서버(8108)를 통해서 전자 장치(8201)와 외부의 전자 장치(8204)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 다른 전자 장치들(8202, 8204)은 전자 장치(8201)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 전자 장치(8201)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 전자 장치들(8202, 8204, 8208) 중 하나 이상의 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(8201)가 어떤 기능이나 서비스를 수행해야 할 때, 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 하나 이상의 다른 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 일부 또는 전체를 수행하라고 요청할 수 있다. 요청을 수신한 하나 이상의 다른 전자 장치들은 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(8201)로 전달할 수 있다. 이를 위하여, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 및/또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.The command or data may be transmitted or received between the
도 19는 실시예들에 따른 디스플레이 장치가 모바일 장치에 적용된 예를 도시한다. 모바일 장치(9100)는 디스플레이 장치(9110)를 포함할 수 있으며, 디스플레이 장치(9110)는 전술한 구동 회로, 마이크로 반도체 발광 소자, 측면 반사 구조, 하부 반사 구조 등을 포함할 수 있다. 디스플레이 장치(9110)는 접힐 수 있는 구조 예를 들어, 다중 폴더블 구조를 가질 수 있다.19 illustrates an example in which a display device according to embodiments is applied to a mobile device. The
도 20은 실시예들에 따른 디스플레이 장치가 차량용 디스플레이 장치에 적용된 예를 도시한다. 디스플레이 장치는 자동차용 헤드업 디스플레이 장치(9200)일 수 있으며, 자동차의 일 영역에 구비된 디스플레이(9210)와, 디스플레이(9210)에서 생성된 영상을 운전자가 볼 수 있도록 광 경로를 변환하는 광경로 변경 부재(9220)를 포함할 수 있다.20 illustrates an example in which the display apparatus according to the embodiments is applied to a vehicle display apparatus. The display device may be a head-up display device 9200 for a vehicle, and a
도 21은 실시예들에 따른 디스플레이 장치가 증강 현실 안경 또는 가상 현실 안경에 적용된 예를 도시한다. 증강 현실 안경(9300)은 영상을 형성하는 투영 시스템(9310)과, 투영 시스템(9310)으로부터의 영상을 사용자의 눈에 들어가도록 안내하는 요소(9320)를 포함할 수 있다. 투영 시스템(9310)은 전술한 구동 회로, 마이크로 반도체 발광 소자, 측면 반사 구조, 하부 반사 구조 등을 포함할 수 있다.21 illustrates an example in which a display device according to embodiments is applied to augmented reality glasses or virtual reality glasses. The
도 22는 실시예들에 따른 디스플레이 장치가 사이니지(signage)에 적용된 예를 도시한다. 사이니지(9400)는 디지털 정보 디스플레이를 이용한 옥외 광고에 이용될 수 있으며, 통신망을 통해 광고 내용 등을 제어할 수 있다. 사이니지(9400)는 예를 들어, 도 18을 참조하여 설명한 전자 장치를 통해 구현될 수 있다.22 illustrates an example in which the display apparatus according to the embodiments is applied to a signage. The
도 23은 실시예들에 따른 디스플레이 장치가 웨어러블 디스플레이에 적용된 예를 도시한다. 웨어러블 디스플레이(9500)는 전술한 구동 회로, 마이크로 반도체 발광 소자, 측면 반사 구조, 하부 반사 구조 등을 포함할 수 있고, 도 18을 참조하여 설명한 전자 장치를 통해 구현될 수 있다.23 illustrates an example in which display apparatuses according to embodiments are applied to a wearable display. The
예시적인 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 이 밖에도 롤러블(rollable) TV, 스트레처블(stretchable) 디스플레이 등 다양한 제품에 적용될 수 있다.The display apparatus according to the exemplary embodiment may be applied to various products such as a rollable TV and a stretchable display.
상술한 반사 구조를 구비한 디스플레이 장치는 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 권리범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 권리범위에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the display device having the above-described reflective structure has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, this is only an example, and those of ordinary skill in the art will realize that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. will understand the point. Therefore, the disclosed embodiments are to be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the rights is indicated in the claims rather than the above description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of rights.
10.....흡수재
20.....지지대
100, 100a, 100b, 200, 1000, 1000a.....디스플레이 장치
110, 210.....구동 기판
120.....격벽층
131, 231.....하부 반사 구조
132, 260.....측면 반사 구조
140.....마이크로 반도체 발광 소자
150, 250, 350, 450.....홈
220.....범프층
240.....보호층
310.....전사 기판
1100.....파장 변환층
1400.....컬러 필터층10....absorbent material
20....support
100, 100a, 100b, 200, 1000, 1000a.....Display device
110, 210....Drive board
120.... bulkhead layer
131, 231..... Bottom reflective structure
132, 260.....Side reflection structure
140.....Micro semiconductor light emitting element
150, 250, 350, 450.....Home
220.....Bump layer
240.....Protection layer
310.....Transfer board
1100.....Wavelength conversion layer
1400.....Color filter layer
Claims (30)
상기 구동 기판의 상부 표면 위에 배치된 것으로, 복수의 홈을 구비하는 격벽층;
상기 복수의 홈 내에 각각 배치된 마이크로 반도체 발광 소자; 및
각각의 홈의 측벽을 둘러싸도록 상기 격벽층 내부에 배치된 측면 반사 구조;를 포함하는, 디스플레이 장치.drive board;
a barrier rib layer disposed on the upper surface of the driving substrate and having a plurality of grooves;
micro-semiconductor light emitting devices respectively disposed in the plurality of grooves; and
A display device comprising a; a side reflection structure disposed inside the barrier layer to surround the sidewall of each groove.
상기 측면 반사 구조는 상기 마이크로 반도체 발광 소자와 상기 측면 반사 구조 사이에 상기 홈의 측벽이 위치하도록 배치되며,
상기 홈의 측벽으로부터 상기 측면 반사 구조까지의 거리는 0.1 ㎛ 내지 50 ㎛의 범위 내에 있는, 디스플레이 장치.The method of claim 1,
The side reflective structure is disposed such that a sidewall of the groove is positioned between the micro-semiconductor light emitting device and the side reflective structure,
and a distance from the sidewall of the groove to the side reflective structure is in the range of 0.1 μm to 50 μm.
상기 구동 기판의 상부 표면에 평행한 방향을 따른 상기 측면 반사 구조의 폭은 1 ㎛ 내지 상기 마이크로 반도체 발광 소자의 폭보다 작은 범위 내에 있는, 디스플레이 장치.The method of claim 1,
A width of the side reflective structure along a direction parallel to the upper surface of the driving substrate is within a range of 1 μm to less than a width of the micro semiconductor light emitting device.
상기 측면 반사 구조는 금속성 재료를 포함하는, 디스플레이 장치.The method of claim 1,
wherein the side reflective structure comprises a metallic material.
상기 측면 반사 구조는 상기 격벽층의 상부 표면으로부터 하부 표면까지 연장되어 있는, 디스플레이 장치.The method of claim 1,
and the side reflective structure extends from an upper surface to a lower surface of the barrier rib layer.
상기 측면 반사 구조는 상기 마이크로 반도체 발광 소자로부터 방출된 광을 투과시키지 않도록 구성된, 디스플레이 장치.The method of claim 1,
and the side reflection structure is configured not to transmit light emitted from the micro semiconductor light emitting element.
친수성 표면을 가지며 각각의 홈 내부의 바닥 측에 배치된 하부 반사 구조를 더 포함하는, 디스플레이 장치.The method of claim 1,
and a lower reflective structure having a hydrophilic surface and disposed on a bottom side inside each groove.
상기 하부 반사 구조는 상기 홈의 면적보다 넓은 면적을 가지며, 상기 격벽층의 일부가 상기 하부 반사 구조의 상부 표면의 일부 위에 배치되어 있는, 디스플레이 장치.8. The method of claim 7,
The lower reflective structure has an area larger than that of the groove, and a portion of the barrier rib layer is disposed on a portion of an upper surface of the lower reflective structure.
상기 하부 반사 구조는 상기 하부 반사 구조의 상부 표면이 상기 측면 반사 구조의 하부 표면과 접하도록 배치되어 있는, 디스플레이 장치.9. The method of claim 8,
The lower reflective structure is disposed such that an upper surface of the lower reflective structure is in contact with a lower surface of the side reflective structure.
상기 하부 반사 구조는 반사 금속층 및 상기 반사 금속층을 덮도록 배치되며 친수성 표면을 갖는 절연층을 포함하는, 디스플레이 장치.8. The method of claim 7,
The lower reflective structure includes a reflective metal layer and an insulating layer disposed to cover the reflective metal layer and having a hydrophilic surface.
상기 구동 기판의 상부 표면의 법선 방향을 따른 상기 반사 금속층의 두께는 50 nm 내지 1 ㎛의 범위 내에 있는, 디스플레이 장치.11. The method of claim 10,
and a thickness of the reflective metal layer along a normal direction of the upper surface of the driving substrate is in a range of 50 nm to 1 μm.
상기 반사 금속층은 상기 복수의 홈에 각각 배치된 복수의 반사 금속층을 포함하며,
하나의 절연층이 상기 복수의 반사 금속층을 덮도록 상기 구동 기판의 상부 표면 위에 배치되어 있는, 디스플레이 장치.11. The method of claim 10,
The reflective metal layer includes a plurality of reflective metal layers respectively disposed in the plurality of grooves,
and one insulating layer is disposed on the upper surface of the driving substrate so as to cover the plurality of reflective metal layers.
상기 반사 금속층은 알루미늄(Al) 및 은(Ag) 중 적어도 하나의 금속을 포함하는, 디스플레이 장치.11. The method of claim 10,
The reflective metal layer includes at least one of aluminum (Al) and silver (Ag).
상기 하부 반사 구조는 반복적으로 번갈아 적층된 제1 유전체층 및 제2 유전체층을 포함하며, 제1 유전체층은 제1 굴절률을 갖고 제2 유전체층은 제1 굴절률과 상이한 제2 굴절률을 갖는, 디스플레이 장치.8. The method of claim 7,
The lower reflective structure includes first and second dielectric layers repeatedly alternately stacked, wherein the first dielectric layer has a first index of refraction and the second dielectric layer has a second index of refraction different from the first index of refraction.
상기 구동 기판의 상부 표면의 법선 방향을 따른 상기 하부 반사 구조의 두께는 500 nm 내지 2 ㎛의 범위 내에 있는, 디스플레이 장치.15. The method of claim 14,
and a thickness of the lower reflective structure along a normal direction of the upper surface of the driving substrate is in a range of 500 nm to 2 μm.
상기 격벽층의 상부 표면에 배치된 것으로 상기 측면 반사 구조의 재료와 동일한 재료로 형성된 소수성 패턴을 더 포함하는, 디스플레이 장치.The method of claim 1,
and a hydrophobic pattern disposed on the upper surface of the barrier rib layer and formed of the same material as that of the side reflection structure.
상기 홈의 바닥면에 접하는 상기 마이크로 반도체 발광 소자의 하부 표면은 친수성을 갖는, 디스플레이 장치.The method of claim 1,
A lower surface of the micro-semiconductor light emitting device in contact with the bottom surface of the groove has hydrophilicity.
상기 마이크로 반도체 발광 소자는 상기 마이크로 반도체 발광 소자의 상부 표면 위에 배치된 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는, 디스플레이 장치.18. The method of claim 17,
The micro-semiconductor light-emitting device includes a first electrode and a second electrode disposed on an upper surface of the micro-semiconductor light-emitting device.
각각의 홈은 상기 마이크로 반도체 발광 소자가 움직일 수 있는 공간을 가지는 제1 트랩 영역 및 상기 마이크로 반도체 발광 소자가 안착될 수 있는 형상과 크기를 가지며 상기 제1 트랩 영역과 연결되는 제2 트랩 영역을 갖는, 디스플레이 장치.The method of claim 1,
Each groove has a first trap region having a space in which the micro-semiconductor light-emitting device can move, a shape and size in which the micro-semiconductor light-emitting device can be seated, and a second trap region connected to the first trap region , display device.
상기 제1트랩 영역의 크기는 각각의 홈 내에 상기 마이크로 반도체 발광 소자가 2개 이상이 들어갈 수 없도록 선택된, 디스플레이 장치.20. The method of claim 19,
The size of the first trap area is selected such that two or more of the micro-semiconductor light emitting devices cannot fit into each groove.
상기 제2 트랩 영역의 폭은 상기 마이크로 반도체 발광 소자의 폭의 100% 내지 105%의 범위 내에 있는, 디스플레이 장치.20. The method of claim 19,
and a width of the second trap region is within a range of 100% to 105% of a width of the micro-semiconductor light emitting device.
상기 마이크로 반도체 발광 소자로부터 방출된 광의 파장을 변환하는 파장 변환층을 더 포함하는, 디스플레이 장치.The method of claim 1,
Further comprising a wavelength conversion layer for converting the wavelength of the light emitted from the micro-semiconductor light emitting device, the display device.
상기 구동 기판의 상부 표면 상에 배열된 복수의 마이크로 반도체 발광 소자;
상기 복수의 마이크로 반도체 발광 소자를 덮도록 상기 구동 기판의 상부 표면 상에 배치된 보호층; 및
각각의 마이크로 반도체 발광 소자 주위를 둘러싸도록 상기 보호층 내부에 배치된 측면 반사 구조;를 포함하는, 디스플레이 장치.drive board;
a plurality of micro semiconductor light emitting devices arranged on the upper surface of the driving substrate;
a protective layer disposed on an upper surface of the driving substrate to cover the plurality of micro semiconductor light emitting devices; and
A display device comprising a; side reflection structure disposed inside the protective layer to surround each micro-semiconductor light emitting device.
상기 구동 기판의 상부 표면에 평행한 방향을 따른 상기 측면 반사 구조의 폭은 1 ㎛ 내지 상기 마이크로 반도체 발광 소자의 폭보다 작은 범위 내에 있는, 디스플레이 장치.24. The method of claim 23,
A width of the side reflective structure along a direction parallel to the upper surface of the driving substrate is within a range of 1 μm to less than a width of the micro semiconductor light emitting device.
상기 측면 반사 구조는 금속성 재료를 포함하는, 디스플레이 장치.24. The method of claim 23,
wherein the side reflective structure comprises a metallic material.
상기 측면 반사 구조는 상기 보호층의 상부 표면으로부터 하부 표면까지 연장되어 있는, 디스플레이 장치.24. The method of claim 23,
and the side reflective structure extends from an upper surface to a lower surface of the protective layer.
각각의 마이크로 반도체 발광 소자와 상기 구동 기판 사이에 배치된 하부 반사 구조를 더 포함하는, 디스플레이 장치.24. The method of claim 23,
The display device further comprising a lower reflective structure disposed between each micro semiconductor light emitting device and the driving substrate.
상기 하부 반사 구조는 반사 금속층 및 상기 반사 금속층을 덮도록 배치된 절연층을 포함하는, 디스플레이 장치.28. The method of claim 27,
The lower reflective structure includes a reflective metal layer and an insulating layer disposed to cover the reflective metal layer.
각각의 마이크로 반도체 발광 소자는 상기 마이크로 반도체 발광 소자의 동일 표면에 배치된 제1 전극 및 제2 전극을 포함하는, 디스플레이 장치.29. The method of claim 28,
Each micro-semiconductor light-emitting device comprises a first electrode and a second electrode disposed on the same surface of the micro-semiconductor light-emitting device, the display device.
상기 반사 금속층은 상기 마이크로 반도체 발광 소자의 제1 전극과 전기적으로 연결되는 제1 반사 금속층, 및 상기 마이크로 반도체 발광 소자의 제2 전극과 전기적으로 연결되는 제2 반사 금속층을 포함하는, 디스플레이 장치.30. The method of claim 29,
The reflective metal layer includes a first reflective metal layer electrically connected to the first electrode of the micro-semiconductor light emitting device, and a second reflective metal layer electrically connected to the second electrode of the micro semiconductor light emitting device.
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